[实用新型]一种新型环面余弦齿轮传动副

说明书

本实用新型涉及一种新型环面余弦齿轮传动副，属于机械传动的应用领域，一种新型环面余弦齿轮传动副由大齿轮及其与之相啮合的小齿轮组成，小齿轮和大齿轮的截面齿廓是余弦齿廓，传动副齿形以齿宽中点对称分布。小齿轮为凸环面齿轮，齿顶曲面和齿根曲线均为凸曲面；大齿轮为凹环面齿轮，齿顶曲面和齿根曲线均为凹曲面。余弦齿廓中间部分曲率半径很大，凸凹环面余弦齿廓齿轮可有效提高接触强度，增大传动副的承载能力，凸凹环面共轭传动，减小了滑动率。

技术领域

本实用新型属于机械传动的应用领域，涉及一种新型环面余弦齿轮传动副。

背景技术

在机械传动过程中，渐开线齿轮传动应用最为广泛，它具有恒定传动比、运动可分，加工方便等优点，但是渐开线齿轮传动相对滑动速度较大、承载能力差等缺点，影响了传动性能。为了改善渐开线齿轮传动的缺点，研究人员提出了凸凹齿面相啮合的齿轮传动，它是以凹凸圆弧齿廓点接触形式传动的，具有较高的接触强度和承载能力，但存在着对中心距敏感、轴向力作用、齿根弯曲强度低等缺点，难以满足一些重要领域对圆弧齿轮传动的要求。

在传统齿轮传动过程中，大齿轮与小齿轮之间的接触为线接触，接触线的长度和接触面积决定了承载能力的大小，直齿圆柱齿轮的接触线最短、接触面最小，斜齿轮的接触线较长、接触面较大，相对直齿圆柱齿轮，斜齿轮具有较高的承载能力，重合系数大。

因此能够提出一种接触线更长和接触面更大的齿轮将大大提高齿轮的承载能力和接触强度。

发明内容

1、本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种新型环面余弦齿轮传动副，该传动副具有接触强度大、承载能力、滑动率小、便于加工、使用寿命长等优点，能够满足高速、重载、大功率及高效率的传动要求。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型环面余弦齿轮传动副由大齿轮及其与之相啮合的小齿轮组成；小齿轮为凸环面齿轮，其截面齿廓是余弦齿廓，小齿轮齿顶曲面和小齿轮齿根曲线均为凸曲面，且分度圆齿厚在齿宽中部最大，逐渐向两端减小，而齿顶圆齿厚在齿宽中部最小，逐渐向两端增大；大齿轮为凹环面齿轮，其截面齿廓是余弦齿廓，大齿轮齿顶曲面和大齿轮齿根曲线均为凹曲面，且分度圆齿厚在齿宽中部最小，逐渐向两端增大，而齿顶圆齿厚在齿宽中部最大，逐渐向两端减小。

3、本实用新型的显著效果是：本实用新型采用余弦齿廓，相对于同参数的渐开线齿廓，分度圆齿厚相同，而齿顶圆齿厚减小，齿根圆齿厚增大，并且余弦曲线具有对称性，曲线的上半部为凸曲线，下半部为凹曲线，余弦齿廓中间部分曲率半径很大；同时小齿轮凸环面与大齿轮凹环面共轭传动，接触线较直齿余弦圆柱齿轮长。这样有利于提高接触强度，增大传动副的承载能力；凸凹环面共轭传动，减小了滑动率。

附图说明

图1是本实用新型一种新型环面余弦齿轮传动副啮合示意图；

图2是本实用新型一种新型环面余弦齿轮传动副小齿轮实体结构示意图；

图3是本实用新型一种新型环面余弦齿轮传动副大齿轮实体结构示意图；

图4是同参数下余弦齿廓与渐开线齿廓相比较。

具体实施方式

以下是结合附图，并结合一种新型环面余弦齿轮传动副达到所需功能要求，对本实用新型作进一步的说明：

一种新型环面余弦齿轮传动副由大齿轮（1）及其与之相啮合的小齿轮（2）组成；小齿轮（1）为凸环面齿轮，其截面齿廓是余弦齿廓，小齿轮齿顶曲面（11）和小齿轮齿根曲线（12）均为凸曲面，且分度圆齿厚在齿宽中部最大，逐渐向两端减小，而齿顶圆齿厚在齿宽中部最小，逐渐向两端增大。大齿轮（2）为凹环面齿轮，其截面齿廓是余弦齿廓，大齿轮齿顶曲面（21）和大齿轮齿根曲线（22）均为凹曲面，且分度圆齿厚在齿宽中部最小，逐渐向两端增大，而齿顶圆齿厚在齿宽中部最大，逐渐向两端减小。

本实用新型采用余弦齿廓，相对于同参数的渐开线齿廓，分度圆处齿厚相同，而齿顶圆齿厚减小，齿根圆齿厚增大，并且余弦曲线具有对称性，曲线的上半部为凸曲线，下半部为凹曲线，余弦齿廓中间部分曲率半径很大。